ADC యొక్క ఆపరేషన్ సాధారణ సూత్రం

యొక్క సూత్రం ఆపాదించగల సమస్యలు ప్రధాన శ్రేణి చూద్దాం అనలాగ్-టు-డిజిటల్ కన్వర్టర్ (ADC లు) వివిధ రకాల. సీక్వెన్షియల్ ఖాతా, వరుస సమతౌల్యానికి - ఏమి ఈ పదాలు వెనుక ఉంది? మైక్రోకంట్రోలర్ యొక్క ADC యొక్క పని సూత్రం ఏమిటి? ఇవి మరియు ఇతర సమస్యలు వ్యాసం నియమావళిలో చర్చించారు ఉంటుంది. మొదటి మూడు సాధారణ సిద్ధాంతం అంకితం చేయబడుతుంది, మరియు నాల్గవ ఉపశీర్షిక వారు పని ఎలా అధ్యయనం చేస్తారు. మీరు వివిధ సాహిత్యం ADC సి నిబంధనలకు అనుగుణంగా చేయవచ్చు. ఈ పరికరాలకు ఆపరేషన్ సూత్రం కొద్దిగా భిన్నంగా ఉంటుంది, కాబట్టి వాటిని సరిగా లేదు. అందువలన, వ్యాసం DAC రివర్స్ లో పనిచేస్తుంది, అనలాగ్ నుండి డిజిటల్ సిగ్నల్స్ మార్పిడి పరిగణించబడుతుంది.

నిర్వచనం

ADC యొక్క సూత్రం పరిగణనలోకి ముందు, పరికరం తెలుసుకోవడానికి వీలు. డిజిటల్ కన్వర్టర్లు అనలాగ్ భౌతిక ప్రామాణికం సంబంధిత సంఖ్యా ప్రాతినిధ్యం మారుస్తారు ఆ ఉపకరణాలు. ప్రస్తుత, వోల్టేజ్, సామర్థ్యంలో, పల్స్ రేటు అందువలన న ప్రతిఘటన షాఫ్ట్ యొక్క భ్రమణ మరియు - ప్రారంభ పారామితి దాదాపు ఏదైనా పని చేయవచ్చు. కానీ ఖచ్చితత్వం కలిగి క్రమంలో, మేము మాత్రమే ఒక మార్పిడితో పని చేస్తుంది. ఈ "కోడ్ విపీడనం" అంటారు. ఈ కృతి ఫార్మాట్ ఎంపిక ప్రమాదవశాత్తు కాదు. ADC (ఈ పరికరం యొక్క పనితీరు యొక్క సూత్రం) మరియు దాని లక్షణాలు తరువాత ఉపయోగిస్తారు కొలత భావన యొక్క రకం మీద ఎక్కువగా ఆధారపడి ఉన్నాయి. ఈ గతంలో నిర్దేశించిన ప్రామాణిక తో ఒక నిర్దిష్ట విలువ పోల్చడం విధానాన్ని సూచిస్తుంది.

లక్షణాలు ADC

ప్రధాన బిట్ పిలువబడుతుంది, మరియు మార్పిడి రేటు. మొదటి బిట్స్ వ్యక్తం, మరియు రెండవ - రెండవ నమూనాలను లో. ఆధునిక అనలాగ్-టు-డిజిటల్ కన్వర్టర్ 24-బిట్ లేదా GSPS యూనిట్లకు వచ్చే మార్పిడి వేగం కలిగి ఉండవచ్చు. ADC ఏకకాలంలో తన లక్షణాలు ఒకే ఒక ఉపయోగించడానికి మీకు అందిస్తుంది గమనించండి. ఎక్కువ వారి పనితీరు, మరింత కష్టం పరికరంతో పని, మరియు అది మరింత ఖరీదైన అనేది. కానీ ప్రయోజనం వాయిద్యం వేగం త్యాగం ద్వారా అవసరమైన బిట్ డెప్త్ పనితీరు పొందటానికి ఉండవచ్చు.

ADC రకాల

ఆపరేషన్ ప్రిన్సిపల్ పరికరాల వివిధ సమూహాల్లో మారుతుంది. మేము క్రింది రకాల పరిగణలోకి:

1. ప్రత్యక్ష మార్పిడి కాబట్టి.
2. వరుస అంచనాగా తో.
3. ఒక సమాంతర పరివర్తన తో.
4. సమతుల్య ఛార్జ్ (డెల్టా-సిగ్మా) తో అనలాగ్-టు-డిజిటల్ కన్వర్టర్.
5. ADC ఇంటిగ్రేటింగ్.

వివిధ నిర్మాణ వారి స్వంత ప్రత్యేక లక్షణాలు కలిగిన కన్వేయర్ మరియు కలిపి అనేక ఇతర రకాలు ఉన్నాయి. కానీ వ్యాసాల ప్రణాళికలో పరిగణించబడుతుంది ఆ నమూనాలను, వారు దాని సముచిత పరికరాల వంటి ప్రత్యేకతను లో శ్రేష్టమైన పాత్రను ఆసక్తి ఉన్నాయి. సో మాకు ADC యొక్క సూత్రం, అలాగే భౌతిక పరికరం ఆధారపడటం పరిశీలించడానికి వీలు.

డిజిటల్ కన్వర్టర్లు కు ప్రత్యక్ష అనలాగ్

వారు గత శతాబ్దం 60-70-ies లో చాలా ప్రాచుర్యం పొందాయి. రూపంలో ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్లు 80 తో ఉత్పత్తి చేస్తారు. ఇది ప్రముఖ వ్యక్తులలో ప్రగల్భాలు కాదు కూడా ఆదిమ పరికరాల చాలా సులభం. వారి సామర్థ్యం సాధారణంగా 6-8 బిట్స్, మరియు వేగం అరుదుగా 1 GSPS మించిపోయింది.

ADC యొక్క ఈ రకమైన చర్య యొక్క సూత్రం ఏకకాలంలో కంపారిటర్లు ఇన్పుట్ సిగ్నల్ యొక్క ప్లస్ ఇన్పుట్లను చెప్పును. ప్రతికూల టెర్మినల్ వోల్టేజ్ ఒక నిర్దిష్ట విలువ. ఆపై పరికరం దాని ఆపరేషన్ నిర్ణయిస్తుంది. ఈ సూచన వోల్టేజ్ కృతజ్ఞతలు జరుగుతుంది. మాకు మేము ఒక పరికరం పేరు 8 కంపారిటర్లు భావిస్తాయి లెట్. సూచన వోల్టేజ్ ½ తినే చేసినప్పుడు మాత్రమే 4 వాటిని ప్రారంభించబడింది. ప్రాధాన్యత ఎన్కోడర్ ఏర్పాటు బైనరీ కోడ్, అవుట్పుట్ రిజిస్టర్ మరియు లాచెస్ ఉంది. సంబంధిత బలాలు మరియు బలహీనతల చెప్పవచ్చు ఈ సూత్రం ఆపరేషన్ మీరు అధిక వేగం పరికరాల సృష్టించడానికి అనుమతిస్తుంది. కానీ అవసరమైన పదం పొడవు పొందటానికి భారీగా చెమట ఉంది.

^ ఎన్ 2: క్రింది కంపారిటర్లు సంఖ్య సాధారణ సూత్రం N అవసరం కింద అంకెలు సంఖ్య ఉంచాలి. వీక్షించినవి మునుపటి ఉదాహరణ మళ్ళీ ఉపయోగించవచ్చు: 2 ^ 3 = 8. మూడో విడుదల కోసం పూర్తికాని 8 కంపారిటర్లు ఉండాలి. ఈ మొదటి సృష్టించబడ్డాయి ఇది ADC, సూత్రం ఉంది. చాలా అనుకూలమైన కాదు, కాబట్టి తరువాత అక్కడ ఇతర నిర్మాణ ఉన్నాయి.

అనలాగ్-టు-డిజిటల్ కన్వర్టర్, వరుస అంచనాగా

అల్గోరిథం "వైటింగ్" ఇక్కడ ఉపయోగిస్తారు. ఇటువంటి ప్రక్రియ వద్ద ఆపరేటింగ్ చిన్నదిగా పరికరాలు, ADC వరుస బిల్లులు కేవలం గా సూచిస్తారు. ఆపరేషన్ సూత్రం క్రింది విధంగా: device ఇన్పుట్ సిగ్నల్ ద్వారా కొలుస్తారు, మరియు అప్పుడు అది ఒక నిర్దిష్ట విధానం ప్రకారం ఉత్పత్తి ఇవి సంఖ్యలు, తో పోలిస్తే ఉంది:

1. సాధ్యం సగం సెట్లు సూచన వోల్టేజ్.
2. సిగ్నల్ తీవ్రతతో పరిమితి ట్రిప్ №1 అధిగమించడానికి ఉంటే, అది మిగిలిన విలువ మధ్య మిడ్వే ఉండే అనేక పోల్చబడుతుంది. కాబట్టి, మా విషయంలో అది సూచన వోల్టేజ్ ¾ ఉంటుంది. సూచన సిగ్నల్ ఆ సంఖ్య చిన్న వచ్చినట్లయితే, పోలిక అదే సూత్రం ద్వారా విరామం మరొక భాగం తో నిర్వహించిన ఉంటుంది. ఈ ఉదాహరణలో, సూచన వోల్టేజ్ యొక్క ¼.
3. దశ 2 సంయుక్త ఫలితంగా N బిట్స్ ఇస్తుంది, ఇది n సార్లు పునరావృతం ఉండాలి. ఈ పోలికలు N సంఖ్య ప్రవర్తన కారణం.

ఉపకరణం ఈ సూత్రం ఇది వరుస అంచనాగా ADC లు ఉన్నాయి సాపేక్ష అధిక మార్పిడి రేటు, పొందటం అనుమతిస్తుంది. ఆపరేషన్ సూత్రం, మీరు సాధారణ చూడగలరు గా, మరియు ఈ పరికరాలు సందర్భాలలో వివిధ ఆదర్శ ఉన్నాయి.

సమాంతర అనలాగ్-టు-డిజిటల్ కన్వర్టర్

వారు ఒక సీరియల్ పరికరం వంటి పని. లెక్కింపు సూత్రం - (2 ^ n) -1. కేసు గతంలో భావిస్తారు, మేము (2 ^ 3) -1 కంపారిటర్లు అవసరం. ఆపరేషన్ కోసం ఇన్పుట్ మరియు వ్యక్తిగత సూచన వోల్టేజ్ సరిపోల్చండి చేసే ప్రతి ఈ పరికరాలు, ఒక నిర్దిష్ట శ్రేణి ఉపయోగించి. సమాంతర అనలాగ్-టు-డిజిటల్ కన్వర్టర్ మాదిరి వేగవంతమైన సాధనాలు. అయితే ఈ పరికరాలు నిర్మాణం సూత్రం తమ సామర్థ్యాన్ని గణనీయమైన శక్తి అవసరం మద్దతు ఉంది. అందువలన, వారి ఉపయోగం అనుచిత బ్యాటరీ-శక్తితో.

అనలాగ్-టు-డిజిటల్ వరుస బ్యాలెన్సింగ్ తో కన్వర్టర్

ఇది మునుపటి పరికరం వలె ఇదే మార్గంలో నిర్వహించే. అందువలన, వరుస బ్యాలెన్సింగ్ ADC యొక్క ఆపరేషన్ వివరించేందుకు గాను, ప్రారంభ కోసం చర్య యొక్క సూత్రం అక్షరాలా వేళ్లను పరిగణించబడుతుంది. వైరుధ్యాన్ని యొక్క దృగ్విషయం ఆధారంగా ఈ ఉపకరణాలలో. ఇతర మాటలలో, సీరియల్ పోలిక గరిష్ట విలువ యొక్క ఒక నిర్దిష్ట భాగం తో కొలుస్తారు విలువ నిర్వహిస్తారు. విలువలు ½, 1/8, 1/16 మరియు అందువలన న పట్టవచ్చు. అందువలన, అనలాగ్-టు-డిజిటల్ కన్వర్టర్ N నిద్రావస్థ (వరుస దశలను) ప్రక్రియ నిర్వహించడానికి చేయవచ్చు. ఇందులో N బిట్ ADC సమానం (గతంలో పైన చెప్పిన సూత్రాలను చూడండి). ఆ విధంగా, మనం ఒక గణనీయమైన లాభం సమయంలో, అది ముఖ్యం ప్రదర్శన సాంకేతికత లేదా అనే. గణనీయమైన వేగం ఉన్నప్పటికీ, ఈ పరికరాలు కూడా తక్కువ స్టాటిక్ లోపం వర్ణించవచ్చు.

అనలాగ్-టు-డిజిటల్ ఛార్జ్ సంతులనం (డెల్టా-సిగ్మా) తో కన్వర్టర్లు

ఇది దాని ఆపరేటింగ్ సూత్రం కనీసం కారణంగా కాదు పరికరం యొక్క అత్యంత ఆసక్తికరమైన రకం. ఇది ఉత్పాదక వోల్టేజిలను పోల్చుతున్నారు సేకరించారు అనుసంధానకర్త తద్వారా ఉంటుంది. ఒక ప్రతికూల లేదా అనుకూల ధ్రువణత (ఇది ముందు కార్యకలాపం యొక్క ఫలితం ఆధారపడి ఉంటుంది) తో ఇన్పుట్ పప్పులు ఆర్. అందువలన, మేము ఒక అనలాగ్-టు-డిజిటల్ కన్వర్టర్ ఒక సాధారణ ట్రాకింగ్ వ్యవస్థ అని చెప్పగలను. కానీ ఈ పోలిక కోసం కేవలం ఒక ఉదాహరణ, కాబట్టి మీరు అర్థం ఏమి డెల్టా-సిగ్మా ADC. ఆపరేషన్ వ్యవస్థ సూత్రం, కానీ అనలాగ్-టు-డిజిటల్ కన్వర్టర్ సమర్థవంతంగా ఆపరేషన్ కోసం తగినంత ఉంది. తుది ఫలితంగా ఒక డిజిటల్ తక్కువ పాస్ ఫిల్టర్ గుండా వెళుతుంది వాటిని మరియు సున్నాలు యొక్క అనంతమైన ప్రవాహం ఉంది. వారు ఒక నిర్దిష్ట బిట్ క్రమం ఏర్పాటు. మొదటి మరియు రెండవ క్రమంలో ADC కన్వర్టర్లు వర్గీకరించండి.

అనలాగ్-టు-డిజిటల్ కన్వర్టర్ ఇంటిగ్రేటింగ్

ఈ వ్యాసం భాగంగా పరిగణించబడుతుంది కడవరి యొక్క ఒక ప్రత్యేక నిదర్శనంగా చెప్పవచ్చు. తరువాత, మేము ఈ పరికరాలకు ఆపరేషన్ వివరించడానికి, కానీ ఒక సాధారణ స్థాయిలో ఉంటుంది. ఈ ADC అనలాగ్-టు-డిజిటల్ పుష్-పుల్ సమగ్రపరచడం మార్పిడి ఉంది. అలాంటి పరికరాన్ని కలిసే ఉంటుంది ఒక డిజిటల్ మల్టిమీటర్. మరియు ఈ అవి అధిక ఖచ్చితత్వం అందించడానికి మరియు అదే సమయంలో బాగా జోక్యం అణచివేయడానికి ఎందుకంటే, ఆశ్చర్యం లేదు.

ఇప్పుడు తన కార్యకలాపాల సూత్రం దృష్టి తెలియజేయండి. ఇది ఇన్పుట్ కెపాసిటర్ ఒక స్థిర సమయం రుసుము ఉంటుంది వాస్తవం ఉంది. సాధారణంగా, ఈ కాలం మెయిన్స్ ఫ్రీక్వెన్సీ అధికారమిచ్చే పరికరం (50 Hz లేదా 60 Hz) ఒకటి. ఇది కూడా ఒక బహుళ ఉంటుంది. అందువలన, అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ శబ్దం నిలిచిపోతుంది. ఏకకాలంలో ఫలితంగా ఖచ్చితత్వం విద్యుత్ ప్రభావం అస్థిర వోల్టేజ్ పవర్ సోర్స్ సమం చేసింది.

ఛార్జ్ సమయం అనలాగ్-డిజిటల్ కన్వర్టర్ చేసినప్పుడు ముగుస్తుంది, కెపాసిటర్ ఒక నిర్దిష్ట స్థిర వేగంతో నిర్వర్తించేందుకు ప్రారంభమవుతుంది. అంతర్గత కౌంటర్ పరికరం ఈ కార్యక్రమమునందు ఉత్పత్తి ఇవి క్లాక్ పప్పులు సంఖ్యను లెక్కిస్తుంది. అందువలన, సమయం విరామం ఇక, ఎక్కువ ప్రదర్శన.

ADC twostroke అనుసంధానం అధిక ఖచ్చితత్వం మరియు స్పష్టత. ఈ కారణంగా, అలాగే ఒక సులభమైన నిర్మాణం నిర్మాణం, వారు ఒక చిప్ వంటి అమలవుతున్నాయి. పని యొక్క ఒక సూత్రం ప్రధాన లోపం - పనితీరు నెట్వర్క్ ఆధారపడి. దాని సామర్థ్యాలను పౌనఃపున్య శక్తి సరఫరా కాల వ్యవధి ముడిపడిన గుర్తుంచుకోండి.

ఇక్కడ ఎలా ADC డబుల్ సమగ్రత. పరికరం యొక్క పనితీరు యొక్క సూత్రం చాలా క్లిష్టమైన అయినప్పటికీ, కానీ నాణ్యత సూచికలను అందిస్తుంది. కొన్ని సందర్భాల్లో, ఈ కేవలం ఎంతో అవసరం.

అవసరమైన సూత్రం తో APC మాకు ఎంచుకోండి

లెట్ యొక్క, మేము ఒక నిర్దిష్ట పని ఎదుర్కొంటోంది. అది మా అవసరాలు తీర్చేందుకు వీలుగా పరికరం ఎంచుకోవడానికి ఇది? మొదటి, యొక్క స్పష్టత మరియు ఖచ్చితత్వం గురించి మాట్లాడటానికి వీలు. చాలా తరచుగా వారు ఆచరణలో ఉన్నప్పటికీ వారు ఒక సెకను చాలా బలహీనంగా ఆధారపడి ఉంటాయి, అయోమయం. 12-బిట్ అనలాగ్-టు-డిజిటల్ కన్వర్టర్ 8-బిట్ కంటే తక్కువ ఖచ్చితమైన పరచవచ్చు. ఈ సందర్భంలో, స్పష్టత - విభాగాల పరిమాణం యొక్క కొలత కొలిచిన సిగ్నల్ ఇన్పుట్ పరిధి కేటాయించడం చేయవచ్చు. అందువలన, 8-బిట్ ADC ఆగస్టు ² = 256 అట్లాంటి యూనిట్లు కలిగి.

ఖచ్చితత్వం - ఇచ్చిన ఇన్పుట్ వోల్టేజ్ ఉండవలసిన ఆదర్శవంతమైన విలువలు నుండి పొందిన విచలనం మొత్తం మార్పిడి ఫలితం. మొదటి పారామితి ADC ఉంది సంభావ్య వర్ణనను, ఉంది, మరియు రెండవ మేము ఆచరణలో ఏమి చూపిస్తుంది. అందువలన, మేము అప్ దశను మరియు దాని అధిక ఖచ్చితత్వం కారణంగా అవసరాలను ఇది మరింత సాధారణ రకం (ఉదాహరణకు, ప్రత్యక్ష అనలాగ్-టు-డిజిటల్ కన్వర్టర్), చేయవచ్చు.

అది భౌతిక పారామితులు లెక్కించేందుకు మరియు పరస్పర గణిత సూత్రం నిర్మించేందుకు ప్రారంభించడానికి పడుతుంది ఏమి ఒక ఆలోచన కలిగి. ముఖ్యమైన వారు వివిధ భాగాలు మరియు పరికరం యొక్క నిర్మాణం సూత్రాలను ఉపయోగించి ఎందుకంటే వారు దాని పనితీరుపై వేరే ప్రభావం ఉంటుంది, స్టాటిక్ మరియు డైనమిక్ లోపాలు ఉన్నాయి. మరింత వివరమైన సమాచారం ఒక్కో పరికరం యొక్క తయారీదారు అందించే సాంకేతిక డాక్యుమెంటేషన్ లో చూడవచ్చు.

ఉదాహరణకు

యొక్క ADC SC9711 చూద్దాం. ఈ పరికరం యొక్క ఆపరేటింగ్ సూత్రం ఎందుకంటే దాని పరిమాణం మరియు సామర్థ్యం సంక్లిష్టమైనది. రెండో మాట్లాడుతూ, వారు నిజంగా విభిన్న అని గమనించాలి. కాబట్టి, ఉదాహరణకు, సాధ్యం ఆపరేషన్ ఫ్రీక్వెన్సీ 10 Hz నుండి 10 MHz వరకు ఉంటుంది. ఇతర మాటలలో, ఇది సెకనుకు 10 మిలియన్ నమూనాలను తయారు చేయవచ్చు! మరియు పరికరం కూడా, ఘన ఏదో కాదు మరియు నిర్మాణం యొక్క ఒక మాడ్యులర్ నిర్మాణం ఉంది. కానీ అది సాధారణంగా మీరు సిగ్నల్స్ పెద్ద సంఖ్యలో పని అవసరం పేరు సంక్లిష్ట అనువర్తనాల్లో ఉపయోగిస్తారు.

నిర్ధారణకు

మీరు చూడగలరు గా, ADC అంతర్గతంగా ఆపరేషన్ వేర్వేరు నియమాలను కలిగి. ఈ మాకు తలెత్తే అవసరాలను సంతృప్తి మరియు అందువలన అందుబాటులో వనరుల సహేతుకమైన ఉపయోగం అనుమతించే పరికరం ఎంచుకోండి అనుమతిస్తుంది.